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Mantenere i vaccini sicuri in minuscole "gabbie"

Asel Sartbaeva stava portando la sua giovane figlia dal medico per i suoi vaccini d'infanzia - un rituale familiare alla maggior parte dei nuovi genitori - quando qualcosa attirò la sua attenzione. Il medico prese il vaccino dal frigorifero e lo somministrò immediatamente, mentre faceva ancora freddo.

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"Ho chiesto, in un certo senso ingenuo, perché non dovremmo aspettare che si scaldi", ricorda Sartbaeva. "Il dottore ha detto 'no, no, no se lo lasci scaldare rovinerà."

La maggior parte dei genitori lo lascerebbe a quello. Ma Sartbaeva è una scienziata dei materiali e le proprietà di cose diverse nel mondo sono intrinsecamente interessanti per lei. Andò a casa e cercò su Google di cosa sono fatti i vaccini e perché devono essere tenuti freddi. La risposta, ha scoperto, è che la maggior parte dei vaccini contiene proteine ​​che si decompongono a temperatura ambiente. E ha anche imparato qualcosa di più scioccante: mantenere i vaccini freddi durante il trasporto attraverso il mondo sviluppato è così impegnativo che circa il 40 percento di tutte le dosi di vaccino viene rovinato prima che possano essere utilizzate.

"Sono rimasto sconvolto dal numero di vaccini sprecati oggi", afferma.

Quindi Sartbaeva, che fa parte del dipartimento di chimica dell'Università di Bath, ha deciso di fare qualcosa al riguardo. Ha trascorso gli ultimi tre anni a sviluppare un metodo per utilizzare la silice, il materiale base per sabbia e vetro, per creare minuscole "gabbie" attorno alle proteine ​​del vaccino. La silice si lega attorno alle proteine, conformandosi alle loro forme per creare molteplici strati di protezione. Il processo, che è stato appena pubblicato sulla rivista Scientific Reports, può mantenere intatte le proteine ​​a temperature fino a 100 gradi Celsius. Le proteine ​​rimarranno intatte anche per un massimo di tre anni a temperatura ambiente. Quindi, quando i vaccini raggiungono la loro destinazione, le gabbie di silice possono essere lavate via usando un processo chimico.

Sartbaeva e il suo team, che hanno definito il processo "insilication", sperano che risparmierà milioni di dollari nel trasporto refrigerato e nei vaccini sprecati. Ciò potrebbe consentire ai vaccini di raggiungere luoghi privi di infrastrutture che rendono difficile la refrigerazione.

"Se potessimo ridurre i costi, sarebbe un risultato straordinario", afferma. "E se siamo in grado di consegnare in modo sicuro i vaccini senza refrigerazione, le persone che non hanno accesso ai vaccini oggi saranno in grado di ottenerli."

Asel Sartbaeva (Università di Bath) Asel Sartbaeva (Università di Bath)

Sartbaeva e il suo team hanno testato il processo sul tossoide tetano, la proteina utilizzata nel vaccino contro il tetano. Lo hanno anche testato su altre due proteine: l'emoglobina di cavallo e un enzima dagli albumi. Il processo funziona con i vaccini a base di proteine, inclusi tutti i comuni vaccini per l'infanzia, come il DTaP (difterite, tetano e pertosse), la MMR (morbillo, parotite e rosolia) e il vaccino pneumococcico, che può prevenire la polmonite, la sepsi e la meningite . Non funziona sulla nuova categoria di vaccini a DNA, attualmente in fase di studio ma non ancora sul mercato.

Il team ha iniziato le sperimentazioni sugli animali, i cui risultati saranno pubblicati in un secondo documento.

Il prossimo passo per Sartbaeva è perfezionare un metodo meccanico per rimuovere la silice dalle proteine ​​del vaccino, rendendo superfluo il lavaggio chimico. Stanno attualmente lavorando a un metodo che consiste nello scuotere il vaccino abbastanza vigorosamente da rompere i legami covalenti della silice. Il materiale può quindi essere filtrato per separare la silice dalla proteina. Stanno ottenendo buoni risultati, dice Sartbaeva, ma devono accorciare il processo da 20 minuti a 1 o 2 prima che sia pratico da usare in un ambiente medico. Stanno anche cercando attivamente aziende farmaceutiche con cui collaborare.

Per Sartbaeva, che ha lavorato con la silice per 15 anni, vedere il processo di lavoro è stato enormemente eccitante ma anche snervante. La silice non era mai stata usata in questa veste, e ogni insuccesso nel processo di sperimentazione riempiva Sartbaeva di insicurezza.

"Quando non ha funzionato, ho detto 'OK, forse questo è pazzo, forse dovrei smettere'", dice. "Penso che la cosa più difficile sia stata davvero credere che avrebbe funzionato."

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